1.Leicht
Ein kleiner Gegenstand liegt 145 cm von der Achse einer Scheibe entfernt, die sich gleichmäßig mit 78 Umdrehungen pro Minute dreht. Bestimme die Geschwindigkeit v des Gegenstands.
n = 78 rpmr = 1,45 m
v = m/s
Arbeitsblatt Kreisbewegung mit Lösungen
2.Leicht
Ein Auto mit 1200 kg fährt mit konstant 11 m/s durch eine ebene Kurve mit dem Radius 120 m. Bestimme seine Zentripetalbeschleunigung ac.
m = 1200 kgv = 11 m/sr = 120 m
ac = m/s²
3.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 1,8 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,8. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Drehzahl n in Umdrehungen pro Minute.
r = 1,8 mμs = 0,8g = 9,81 m/s²
n = rpm
4.Mittel
In einem Rotor auf dem Jahrmarkt stehen die Fahrgäste an der Wand eines senkrechten Zylinders mit dem Radius 3,1 m. Dreht er sich schnell genug, fällt der Boden weg, und die Reibung hält sie fest. Der Haftreibungskoeffizient beträgt 0,7. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die kleinste Winkelgeschwindigkeit ω in rad/s.
r = 3,1 mμs = 0,7g = 9,81 m/s²
ω = rad/s
5.Schwer
Ein Ball an einer 1,5 m langen Schnur wird auf einem vertikalen Kreis herumgeschleudert. Verwende g = 9,81 m/s². Wie groß ist die kleinste Geschwindigkeit vmin am höchsten Punkt, bei der die Schnur gerade noch gespannt bleibt?
r = 1,5 mg = 9,81 m/s²
vmin = m/s
6.Schwer
Eine Kurve mit dem Radius 180 m ist um 25° überhöht, und der Haftreibungskoeffizient zwischen Reifen und Straße beträgt 0,2. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die niedrigste Geschwindigkeit vmin, mit der ein Auto die Kurve durchfahren kann, ohne die Böschung hinunterzurutschen.
r = 180 mθ = 25°μs = 0,2g = 9,81 m/s²
vmin = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. v = 11,84 m/s
- 2. ac = 1,008 m/s²
- 3. n = 24,92 rpm
- 4. ω = 2,126 rad/s
- 5. vmin = 3,836 m/s
- 6. vmin = 20,74 m/s
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